ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනය පුනර්ජනනීය බලශක්ති උත්පාදනයේ ප්‍රමුඛ ස්ථානයක් ගත හැක්කේ ඇයි?

පාරිභෝගිකයින්, කර්මාන්ත සහ රජයන් සියල්ලම පුනර්ජනනීය බලශක්ති භාවිතය වැඩි කිරීමට පියවර ගනිමින් සිටී.මෙය මධ්‍යගත කේන්ද්‍රගත හා කථන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයේ සිට වඩාත් ජාලක පදනම් වූ දේශීය බලශක්ති උත්පාදනය සහ පරිභෝජනය දක්වා බලශක්ති උත්පාදන සහ බෙදා හැරීමේ පද්ධතිය තල්ලු කරයි, සහ ස්මාර්ට් ජාල අන්තර් සම්බන්ධතාවය හරහා ස්ථාවර සැපයුම සහ ඉල්ලුම.

ජාත්‍යන්තර බලශක්ති ඒජන්සියේ (IEA) 2019 ඔක්තෝබර් ඉන්ධන වාර්තාවට අනුව,2024 වන විට පුනර්ජනනීය බලශක්ති උත්පාදනය 50% කින් වැඩි වනු ඇත.

මෙයින් අදහස් කරන්නේ ගෝලීය පුනර්ජනනීය බලශක්ති උත්පාදන ධාරිතාව 1200GW කින් වැඩි වන අතර එය එක්සත් ජනපදයේ වත්මන් ස්ථාපිත ධාරිතාවට සමාන වේ.පුනර්ජනනීය බලශක්ති උත්පාදනයේ වැඩිවීමෙන් 60% ක් සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා උපකරණ ආකාරයෙන් සිදුවනු ඇතැයි වාර්තාව පුරෝකථනය කරයි.

පාරිභෝගිකයින්, වාණිජ ගොඩනැගිලි සහ කාර්මික පහසුකම් තමන් විසින්ම විදුලිය නිපදවීමට පටන් ගන්නා බැවින් බෙදා හරින ලද ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදන පද්ධතිවල වැදගත්කම ද වාර්තාව අවධාරණය කරයි.එය 2024 වන විට බෙදා හරින ලද ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනය දෙගුණයකටත් වඩා ගිගාවොට් 500 කට වඩා වැඩි වනු ඇතැයි පුරෝකථනය කරයි.මෙයින් අදහස් වන්නේ එයයිබෙදා හරින ලද ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බලශක්ති උත්පාදනය සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනයේ සමස්ත වර්ධනයෙන් අඩකට ආසන්න ප්‍රමාණයක් සඳහා දායක වේ.

සූර්ය වාසිය

පුනර්ජනනීය බලශක්ති බලශක්ති උත්පාදනයේ වර්ධනයේ දී සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදනය මෙතරම් ප්‍රමුඛ ස්ථානයක් ගන්නේ ඇයි?

එක් පැහැදිලි හේතුවක් වන්නේ සූර්යයා අප සියලු දෙනාටම බැබළෙන නිසා එහි ශක්තිය බහුලව භාවිතා වේ.මෙමගින් බලශක්ති උත්පාදනය බලශක්ති පරිභෝජනයට සමීප වන අතර, විදුලිබල බෙදා හැරීමේ පාඩු අවම කිරීම සඳහා විශේෂයෙන් ප්රයෝජනවත් වන ජාලයෙන් පිටත ස්ථානයට විදුලිය ලබා දෙයි.

තවත් පැහැදිලි හේතුවක් වන්නේ එයයිසූර්ය බලශක්තිය ගොඩක් තියෙනවා.සූර්යයාගෙන් පෘථිවියට ලැබෙන ශක්තිය කොපමණදැයි ගණනය කිරීමේදී සියුම් වෙනස්කම් රාශියක් ඇත.සාමාන්‍ය සාගර මට්ටම අව්ව සහිත දිනයක වර්ග මීටරයකට 1kW වීම හෝ දිවා/රාත්‍රී චක්‍රය, සිද්ධි කෝණය සහ සෘතුමය බව වැනි සාධක සලකා බලන විට සාමාන්‍යය දිනකට වර්ග මීටරයකට වීම සාමාන්‍ය රීතියකි.M 6kWh.

සූර්ය කෝෂ මගින් ප්‍රභා විද්‍යුත් ආචරණය භාවිතා කර සිද්ධි ආලෝකය ෆෝටෝන ප්‍රවාහයක ස්වරූපයෙන් විද්‍යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරයි.මාත්‍රණය කළ සිලිකන් වැනි අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය මගින් ෆෝටෝන අවශෝෂණය කර ගන්නා අතර ඒවායේ ශක්තිය ඉලෙක්ට්‍රෝන ඒවායේ අණුක හෝ පරමාණුක කක්ෂවලින් උද්දීපනය කරයි.මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝන පසුව අතිරික්ත ශක්තිය තාපය ලෙස විසුරුවා හැරීමට සහ එහි කක්ෂයට ආපසු යාමට හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය වෙත පැතිරීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය මත ඇති කරන විභව වෙනස පියවා ගැනීම සඳහා ධාරාවේ කොටසක් බවට පත්වීමට නිදහස් වේ.

සියලුම ශක්ති පරිවර්තන ක්‍රියාවලීන් මෙන්ම, සූර්ය කෝෂ වලට ලැබෙන සියලුම ශක්ති ආදානයන් කැමති ආකාරයේ විද්‍යුත් ශක්තියෙන් ප්‍රතිදානය නොවේ.ඇත්ත වශයෙන්ම, මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් සූර්ය කෝෂවල බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වසර ගණනාවක් තිස්සේ 20% සහ 25% අතර පවතී.කෙසේ වෙතත්, සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සඳහා ඇති අවස්ථාව කෙතරම් විශාලද යත්, NREL විසින් මෙම පින්තූරයේ පෙන්වා ඇති පරිදි, සෛල පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වඩ වඩාත් සංකීර්ණ ව්‍යුහයන් සහ ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීමට පර්යේෂණ කණ්ඩායම දශක ගණනාවක් තිස්සේ කටයුතු කරමින් සිටී.

පෙන්වා ඇති ඉහළ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව සාක්ෂාත් කර ගැනීම සාමාන්‍යයෙන් විවිධ ද්‍රව්‍ය සහ වඩාත් සංකීර්ණ හා මිල අධික නිෂ්පාදන ක්‍රම භාවිතා කිරීමේ වියදමින් සිදු වේ.

බොහෝ සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා උපාංග විවිධ ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් හෝ සිලිකන්, කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් හෝ තඹ ඉන්ඩියම් ගැලියම් සෙලිනයිඩ් තුනී පටල, 20% සිට 30% දක්වා පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් මත පදනම් වේ.බැටරිය මොඩියුලය තුළ ගොඩනගා ඇති අතර, ස්ථාපකය විසින් සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා බල උත්පාදන පද්ධතියක් තැනීම සඳහා මූලික ඒකකය ලෙස මෙම මොඩියුල භාවිතා කළ හැක.

බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව අභියෝගය

ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පරිවර්තනය මගින් පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සෑම වර්ග මීටරයකම ඇති සූර්ය බලශක්ති සිදුවීම කිලෝවොට් 200 සිට 300 W දක්වා විදුලි ශක්තියක් බවට පරිවර්තනය කරයි.ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙය පරිපූර්ණ කොන්දේසි යටතේ ය.කෙසේ වෙතත්, පහත සඳහන් හේතූන් නිසා පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව අඩු විය හැක: බැටරියේ මතුපිට වර්ෂාව, හිම සහ දූවිලි තැන්පත් වීම, අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය වයසට යාමේ බලපෑම සහ වෘක්ෂලතා වර්ධනය වැනි පාරිසරික වෙනස්කම් හේතුවෙන් වැඩිවන සෙවන. හෝ නව ගොඩනැගිලි ඉදිකිරීම.

එබැවින්, යථාර්ථය නම්, සූර්ය බලශක්තිය නොමිලේ වුවද, ප්රයෝජනවත් විද්යුත් ශක්තිය උත්පාදනය කිරීම සඳහා සූර්ය ශක්තිය භාවිතා කිරීම, එකතු කිරීම, ගබඩා කිරීම සහ අවසාන වශයෙන් විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේ එක් එක් අදියරයන් ප්රවේශමෙන් ප්රශස්ත කිරීම අවශ්ය වේ.බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විශාලතම අවස්ථාවන්ගෙන් එකක් වන්නේ සැලසුම් කිරීමයිඉන්වර්ටර්, එය සෘජු භාවිතය හෝ ජාලකය හරහා සම්ප්‍රේෂණය කිරීම සඳහා සූර්ය අරාවේ (හෝ එහි බැටරි ගබඩාවේ) DC ප්‍රතිදානය AC ධාරාව බවට පරිවර්තනය කරයි.

ඉන්වර්ටරය DC ආදාන ධාරාවේ ධ්‍රැවීයතාව වෙනස් කර එය AC ප්‍රතිදානයට සමීප කරයි.මාරුවීම් සංඛ්‍යාතය වැඩි වන තරමට පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වේ.සරල ස්විචයකට ප්‍රතිරෝධක බරක් ධාවනය කළ හැකි හතරැස් තරංග ප්‍රතිදානයක් නිපදවිය හැක, නමුත් හාර්මොනික්ස් සමඟ, එය පිරිසිදු සයින් තරංග AC මගින් බල ගැන්වෙන වඩාත් සංකීර්ණ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ වලට හානි කරයි.එබැවින්, ඉන්වර්ටර් නිර්මාණය සමතුලිතතාවයේ යතුර බවට පත්ව ඇත.අනෙක් අතට,බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව, ක්රියාකාරී වෝල්ටීයතාව සහ බලශක්ති උත්පාදනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මාරුවීමේ සංඛ්යාතය වැඩි කිරීම, අනිත් අතට,වර්ග තරංගය සුමට කිරීමට භාවිතා කරන සහායක සංරචකවල පිරිවැය අවම කිරීම සඳහා.